Mois : juillet 2022

L’albédo // Albedo

Quand j’aborde le réchauffement climatique dans l’Arctique, je fais souvent référence à l’albédo qui joue un rôle très important dans la hausse des températures. Plusieurs visiteurs de mon blog m’ont demandé des explications sur ce phénomène.

Pour faire simple, on peut dire que l’albédo – ou albedo – est la fraction de l’énergie solaire qui est renvoyée vers l’atmosphère. Le mot est emprunté au latin albedo signifiant « blancheur. »

L’albédo permet de calculer, grâce à un facteur entre 0 et 100, le rayonnement solaire réfléchi par une surface, 0 correspondant à une surface absorbant tous les rayons, et 100 à une surface renvoyant tous les rayons. Plus le rayonnement absorbé par la surface est important et moins il est réfléchi, plus la surface chauffe. Les objets noirs ont une valeur albédo faible; ils absorbent donc une grosse partie des rayons du soleil et se réchauffent fortement. Les objets blancs ont un albédo élevé et réfléchissent les rayons du soleil beaucoup plus fortement, de sorte qu’ils se réchauffent moins rapidement.

La banquise a un albédo proche de 100; elle peut renvoyer jusqu’à 70 % de l’énergie solaire pour la glace nue, voire 90 % quand elle est couverte de neige fraîche, quand l’océan n’en renvoie que 10 %. Cela signifie que la fonte de la glace de mer a un effet négatif, puisque l’eau absorbe alors plus l’énergie solaire que la glace, et que sa surface se réchauffe plus vite, accroissant encore la fonte de la glace dans une boucle de rétroaction positive. L’atténuation de l’albédo accélère ainsi encore le réchauffement dans les régions polaires.

On a beaucoup accusé les particules de carbone noir d’être responsables de la chute de l’albédo dans l’Arctique, mais les dernières études montrent que leur impact n’est pas aussi significatif qu’on le pensait. Les mesures satellitaires montrent une baisse de l’albédo dans le secteur arctique estimée à -1,2 à -1,5 % par décennie entre mars et septembre sur la période entre 1982 et 2014. Néanmoins, dans cette tendance, la part des dépôts de carbone noir est mal connue. La conclusion d’une étude effectuée en 2017 (voir ma note du 16 juillet 2017) était que le risque d’intensification des feux de forêts, et donc de la fonte du Groenland, doit être pris au sérieux, même si la relation entre les deux phénomènes est à peine prouvée à ce stade. Pour les auteurs de cette étude, le réchauffement de la température atmosphérique et de l’océan restait la principale cause de la fonte du Groenland, plus que les particules de carbone noir en provenance des feux de forêts.

Les auteurs d’une nouvelle étude parue dans les Proceedings de l’Académie Nationale des Sciences le 11 novembre 2019 ont pu déterminer quels étaient les principaux acteurs responsables de la diminution de l’albédo. Grâce à de multiples jeux de données et à un modèle couplant climat et chimie, ils ont pu exclure l’effet associé aux dépôts de noir de carbone. Cet effet a été jugé « marginal ». Au final, les données montrent que c’est la réduction de la couverture neigeuse – sur les continents et sur la glace – qui a joué le rôle le plus important. Ce recul fait suite à la hausse de la température et à la raréfaction des précipitations neigeuses. Il expliquerait 70 % de la baisse de l’albédo. Les 30 % restant seraient le résultat du recul de la banquise arctique et de la diminution de son épaisseur.

Les glaciers de l’Arctique, et du Groenland en particulier, ne sont toutefois pas les seuls à recevoir la suie des feux de forêt. Les glaciers de l’Himalaya et du Plateau Tibétain fondent eux aussi plus rapidement à cause des nuages ​​de suie provenant des gaz d’échappement des véhicules diesel et des feux d’écobuage, essentiellement en Inde. On trouve des concentrations de carbone noir dans l’Himalaya, un univers censé être vierge et d’une grande pureté.
L’Inde et la Chine produisent environ un tiers du carbone noir dans le monde, et les deux pays tardent à prendre des mesures. La réduction des émissions de carbone noir serait relativement peu coûteuse et aiderait à réduire sensiblement le réchauffement climatique.
En fait, les gouvernements indien et chinois sont réticents à proposer des plans visant à réduire les émissions de carbone noir parce qu’ils veulent que l’attention reste concentrée sur les pays riches qui, selon eux, doivent tout d’abord réduire leurs émissions de dioxyde de carbone.

C’est anecdotiques, mais voivi un exemple de la faculté du blanc à renvoyer la lumière et celle du noir à l’absorber. Dans les années 1960, une équipe de coureurs cyclistes professionnels était sponsorisée par la marque Peugeot. Les maillots avaient des damiers noirs et blancs et la marque était écrite en grosses lettres noires. Je me souveins qu’un soir d’étape du Tour de France, un des coureurs de l’équipe s’est mis torse nu et le nom de la marque était inscrit sur la peau de son dos!

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When I talk about global warming in the Arctic, I often refer to the albedo, which plays a very important role in rising temperatures. Several visitors to my blog have asked me for an explanation of this phenomenon.

Simply put, we can say that the albedo is the fraction of solar energy that is sent back to the atmosphere. The word is borrowed from the Latin albedo meaning « whiteness. »

The albedo makes it possible to calculate, thanks to a factor between 0 and 100, the solar radiation reflected by a surface, 0 corresponding to a surface absorbing all the rays, and 100 to a surface sending back all the rays. The more radiation absorbed by the surface and the less it is reflected, the more the surface heats up. Black objects have a low albedo value and therefore absorb a large part of the sun’s rays and heat up strongly. White objects have a high albedo and reflect the sun’s rays much more strongly, so they heat up less quickly.

The ice sheet has an albedo close to 100; it can reflect up to 70% of solar energy for bare ice, even 90% when it is covered with fresh snow, whereas the ocean only reflects 10%. This means that the melting of the sea ice has a negative effect, since the water then absorbs more solar energy than the ice, and its surface heats up faster, further increasing the melting of the sea ice in a positive feedback loop. The attenuation of the albedo thus further accelerates warming in the polar regions.

Black carbon particles have been widely blamed for the drop in albedo in the Arctic, but the latest studies show that their impact is not as significant as previously thought. Satellite measurements show a drop in albedo in the Arctic sector estimated at -1.2 to -1.5% per decade between March and September over the period between 1982 and 2014. Nevertheless, in this trend, the share of black carbon deposits is poorly understood. The conclusion of a study carried out in 2017 (see my post of July 16th, 2017) was that the risk of intensification of forest fires, and therefore of the melting of Greenland, must be taken seriously, even if the relationship between the two phenomena is barely proven at this stage. For the authors of this study, the warming of the atmospheric and ocean temperature remained the main cause of the melting of Greenland, more than the black carbon particles from the forest fires.

The authors of a new study published in the Proceedings of the National Academy of Sciences on November 11th, 2019 were able to determine which were the main players responsible for the decrease in albedo. Thanks to multiple datasets and a model combining climate and chemistry, they were able to exclude the effect associated with carbon black deposits. This effect was considered « marginal ». In the end, the data shows that it was the reduction in snow cover – on the continents and on the ice – that played the most important role. This decline follows the rise in temperature and the scarcity of snowfall. It would explain 70% of the drop in albedo. The remaining 30% would be the result of the retreat of the Arctic sea ice and the reduction in its thickness.

The glaciers of the Arctic, and of Greenland in particular, however, are not the only ones to receive soot from forest fires. Glaciers in the Himalayas and Tibetan Plateau are also melting faster due to soot clouds from diesel vehicle exhausts and burning fires, mostly in India. Concentrations of black carbon are found in the Himalayas, a universe believed to be pristine and of high purity.
India and China produce around a third of the world’s black carbon, and both countries are slow to take action. Reducing black carbon emissions would be relatively inexpensive and would help significantly reduce global warming.
In fact, the Indian and Chinese governments are reluctant to come up with plans to cut black carbon emissions because they want attention to remain focused on rich countries which they say must cut emissions first. of carbon dioxide.

Valeurs de l’albédo selon les surfaces (Source: Futura-Sciences)

La surface blanche immaculée du Groenland favorise l’albédo (Photo: C. Grandpey)

C’est quoi un volcan? // What is a volcano?

A l’issue de mes conférences « Volcans et risques volcaniques » et « Glaciers en péril », je prévois toujours un moment de communication et j’invite le public à poser des questions sur les thèmes abordés. Les questions que je redoute le plus sont celles des enfants ; elles sont innocentes mais il n’est pas toujours facile d’y répondre. Il y a quelques années, une petite fille au premier rang m’a demandé « Qu’est-ce qu’un volcan ? Pourquoi y a-t-il des volcans ? » C’est une question à laquelle les géologues de l’Observatoire des Volcans d’Hawaii (le HVO) ont tenté de répondre dans un récent article Volcano Watch, en se référant aux volcans de la Grande Ile d’Hawaï..
L’île d’Hawaï est composée de cinq volcans qui se dressent au-dessus du niveau de la mer : le Kilauea, le Mauna Loa, le Hualalai, le Mauna Kea et le Kohala. En marge de ces édifices imposants, on peut également observer un certain nombre de cônes de taille plus modeste sur les flancs des cinq principaux volcans ; ce sont des endroits où des éruptions ont eu lieu dans le passé, mais on ne les considère pas comme des volcans à part entière. Comment se fait-il que la Grande Ile ne possède pas des centaines de volcans au lieu de seulement cinq ?
Une définition du dictionnaire nous explique qu’un volcan est un évent (plus souvent appelé « bouche ») dans la croûte terrestre à travers lequel la roche ou la lave est éjectée. Dans une autre définition, un volcan est une colline ou une montagne de forme conique qui s’est édifiée autour d’une bouche éruptive. La plupart des volcanologues estiment que ces deux définitions sont un peu trop simplistes

Pour un volcanologue, un volcan est une structure contenant une bouche ou un groupe de bouches éruptives alimentées par du magma qui provient directement d’une grande profondeur, généralement plus de 30 km, à l’intérieur de la Terre. Chacun des cinq volcans de la Grande Ile d’Hawaï possède un conduit d’alimentation profondément enraciné qui plonge à au moins 100 km sous l’île. En revanche, les cônes de plus petite taille se sont formés autour de bouches alimentées par du magma qui s’est séparé du conduit principal à faible profondeur, probablement à moins de 10 km. Ces cônes plus petits ressemblent aux branches d’un arbre, tandis que le volcan profondément enraciné représente le tronc de l’arbre. Le Kilauea reste un volcan actif longtemps après l’arrêt de l’éruption d’un de ces petits cônes, car le conduit d’alimentation principal est toujours intact. C’est pourquoi les volcans deviennent plus gros que les cônes adventifs qui contribuent à leur croissance.
Plusieurs termes sont utilisés pour décrire les bouches dépourvues de racines profondes et qui tirent leur magma du conduit d’alimentation principal – bouches latérales ou parasites, ou encore bouches de rift. Parfois, le mot « bouche » est remplacé par « cône » dans une expression comme « cône adventif ». Ainsi, le cône Ahuʻailaʻau qui s’est formé dans les Leilani Estates lors de l’éruption de 2018 pourrait être appelé « bouche latérale »ou « cône adventif » du Kilauea. Le Puʻu ʻOʻō est resté une bouche latérale – ou un cône adventif actif – du Kilauea pendant environ 35 ans avant de s’arrêter en 2018.
L’apparence physique à elle seule ne peut pas toujours être utilisée pour faire la distinction entre un volcan et un cône adventif sur ce même volcan. La composition de la lave est alors utilisée pour déterminer si le magma provient, ou non, de la même source.

La deuxième définition du mot « volcan » dans le dictionnaire – une colline ou d’une montagne en forme de cône construite autour d’une bouche éruptive – ne saurait s’appliquer aux volcans tels que le Kīlauea dont la forme est loin de celle d’un cône. Les grandes caldeiras, telles que Long Valley dans l’est de la Californie ou Yellowstone dans le Wyoming constituent un autre type de volcans dépourvus de forme conique. Personne n’est capable de deviner, sans quelques connaissances géologiques, que ces vastes dépressions comptent parmi les plus grands volcans de notre planète.
Vue de loin, la caldeira du Kilauea ne ressemble pas à un volcan et est très différente du mont Fuji, du Mayon et du mont St. Helens d’avant 1980. Cependant, dans les années 1400, le sommet du Kilauea avait l’aspect d’un bouclier de lave plutôt que d’une caldeira. La caldeira s’est formée par l’effondrement du bouclier une centaine d’années plus tard.
Ce dernier exemple montre également que la forme d’un volcan peut changer radicalement et rapidement, et le cône ou le bouclier observé au cours d’une année peut devenir une caldeira l’année suivante. Les volcans hawaïens continueront de croître et de changer de forme dans les siècles et millénaires à venir.
Source : USGS, HVO.

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At the end of my conferences « Volcanoes and volcanic hazards » and « Glaciers at risk », I invite the audience to ask questions about these two topics. The questions that I fear most are those asked by children; they are innocent but not always easy to answer. A few yeras ago, a little girl in the front row asked me « What is a volcano? Why are there volcanoes » This is the question HVO geologists tried to anwswer in a recent Volcano Watch article, with references to the volcanos on Hawaii Big Island.

The Island of Hawaii is made of five volcanoes that rise above sea level : Kilauea, Mauna Loa, Hualalai, Mauna Kea and Kohala. One can also observe a variety of smaller cones dotting the five major volcanoes; they are places where eruptions took place in the past. But they are not called volcanoes. How does it come the island does not have hundreds of volcanoes instead of only five?

In one dictionary definition, a volcano is a vent in the Earth’s crust through which rock or lava is ejected. In another, a volcano is a cone-shaped hill or mountain built around a vent. Most volcanologists find both of these dictionary definitions insufficient.

To a volcanologist, a volcano is a structure containing a vent or cluster of vents fed by magma rising directly from great depth within the Earth, generally more than 30 km. Each of the five volcanoes on Hawaii Big Island has such a deeply rooted feeder conduit that extends at least 100 km beneath the island. In contrast, the smaller cones formed around vents that were supplied by magma that branched off the main conduit at a shallow depth, probably less than 10 km deep and often about half that. These smaller cones are analogous to limbs on a tree, and the deeply rooted volcano is equivalent to the trunk of the tree. Kilauea, for example, will remain an active volcano long after any single cone stops erupting because the main feeder conduit will still be intact. Therefore, volcanoes become larger than their parasitic cones, which contribute to their growth.

Several terms are used to describe the vents that lack deep roots and get their magma from the main feeder conduit — flank vents, parasitic vents, rift vents. Sometimes the word “cone” is substituted for “vent” in an expression like « adventive cone. » So, for example, Ahuʻailaʻau cone that formed in Leilani Estates during the 2018 eruption could be termed a flank vent or adventive cone on Kilauea. Puʻu ʻOʻō was an active flank vent / adventive cone on Kilauea for about 35 years before stopping in 2018.

Physical appearance alone cannot always be used to make the distinction between a volcano and a subsidiary vent on that volcano. The composition of the lavas are used, often like a genetic tracer, to determine if the magma originated from the same source or not.

The second dictionary definition of “volcano” — that of a cone-shaped hill or mountain built around a vent — certainly does not apply to volcanoes such as Kīlauea, whose shape is far from that of a cone. Another type of volcanoes lacking a cone shape are large calderas, such as Long Valley in eastern California or Yellowstone in Wyoming. No one would guess, without doing some geologic knowledge, that these wide depressions are some of the largest volcanoes on our planet.

Seen from a distance, the Kilauea caldera does not look like a volcano and is very different from Mount Fuji, Mayon, and pre-1980 Mount St. Helens. However, the summit of Kilauea in the 1400s had the aspect of a lava shield, rather than a caldera. The caldera formed by collapse of the shield some 100 years later.

This last example also shows that the shape of a volcano can change drastically and quickly, and one year’s cone or shield can be next year’s caldera. Over the longer-term, Hawaiian volcanoes will continue to grow and change shape.

Source: USGS, HVO.

Carte topographique de la Grande Ile d’Hawaii (Source: USGS)

Cônes adventifs sur le Mauna Kea (Photo: C. Grandpey)

Épisode sismique dans le secteur du Sancy (Auvergne / France)

Depuis le mois de mars 2022, on enregistre une certaine sismicité dans la région auvergnate du Sancy. Plus de 250 microséismes ont été enregistrés en quelques mois sur une zone relativement restreinte entre Chambon-sur-Lac et .Beaune-le-Froid, du côté de Murol. La magnitude des événements ne dépasse jamais M 2,5.

Cette sismicité n’inquiète pas trop les habitants de la région car de tels épisodes ont déjà été enregistrés dans le passé, entre 1979 et 1984, en 2008, ou encore en 2013, et sur des laps de temps beaucoup plus courts qu’en 2022. C’est donc la durée de l’essaim en cours qui est le paramètre le plus remarquable.

Les scientifiques clermontois ne sont pas en mesure, pour le moment, d’expliquer le phénomène. Le Laboratoire Magmas et Volcans (LMV) et l’Observatoire de Physique du Globe de Clermont-Ferrand (OPGC) unissent leurs forces et mettent les moyens pour assurer le suivi de cette sismicité. Un certain nombre de paramètres sont examinés, tel que la déformation potentielle du sol, la chimie de l’eau, le champ magnétique terrestre, etc. Les séismes se poursuivent chaque jour, mais aucune évolution n’est observée, que ce soit en intensité ou en profondeur.

En plus du dispositif de mesure permanent, trois nouvelles stations sismiques ont été installées localement. Une station GNSS (Global Navigation Satellite Systems) est en cours d’installation. A cela s’ajoute un drone, équipé d’un capteur magnétique destiné à étudier l’intensité du champ magnétique et ses variations à différents niveaux.

A l’heure actuelle, l’hypothèse privilégiée pour expliquer l’épisode sismique est celle de la réactivation d’anciennes failles, mais il faudra d’autres analyses pour avoir confirmation. Une chose est sure, cette sismicité n’annonce pas un réveil des volcans d’Auvergne!

Source: Presse locale.

Source: LMVA

Volcans du monde // Volcanoes of the world

Voici quelques nouvelles de l’activité volcanique dans le monde:

L’activité volcanique est relativement faible depuis quelque temps, sans événement majeur.

L’Observatoire des volcans d’Hawaii (HVO) a détecté une hausse de l’activité sismique sous le volcan sous-marin Kamaʻehuakanaloa (autrefois connu connu sous le nom de Loʻihi) au cours des derniers jours. L’activité est probablement le résultat de mouvements du magma sous l’édifice volcanique qui ne montre actuellement aucun signe d’éruption. La dernière a eu lieu en 1996.
Le HVO précise que si une éruption devait se produire, elle pourrait provoquer une vidange partielle de la chambre magmatique sommitale, ainsi que l’effondrement du sommet. De tels changements à la surface du volcan pourraient déplacer d’énormes volumes d’eau, ce qui pourrait générer de petites vagues de tsunami et affecter le rivage sud-est de la Grande Ile d’Hawaï.
Source : HVO.

 

Source: USGS

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La lave continue d’être émise par une bouche dans la paroi ouest du cratère de l’Halema’uma’u sur le Kilauea (Hawaï). Elle pénètre dans le lac de lave puis s’écoule sur le fond du cratère. Le niveau du lac est relativement bas, avec quelques fluctuations. La couleur de l’alerte aérienne et le niveau d’alerte volcan restent respectivement à Orange et Watch (Vigilance).
Source : HVO.

Source: HVO

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Plusieurs événements éruptifs ont été observés sur l’Anak Krakatau (Indonésie) ces derniers jours. Ils ont généré des panaches de cendres denses qui se sont élevés de 1 à 2,5 km au-dessus du sommet. Le niveau d’alerte reste à 3 (sur une échelle de 1 à 4), et le public est invité à rester à au moins 5 km du cratère.
Source : CVGHM.

Eruption typique du Krakatau (Photo: C. Grandpey)

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Un essaim sismique a débuté à São Jorge (Açores) le 19 mars 2022 le long d’un système fissural orienté ONO-ESE. Les données sismiques ainsi que les données de déformation ont révélé une intrusion magmatique, même si début avril aucune déformation significative n’avait été détectée. La fréquence des secousses a diminué fin mai-début juin, de sorte que le niveau d’alerte a été abaissé à 3 (sur une échelle de 0 à 6) le 8 juin. La sismicité continue d’être élevée en juillet 2022, mais l’éruption tant redoutée par les scientifiques et la population ne s’est jamais produite.
Source : CIVISA.

Source: CIVISA

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Au Kamtchatka, la couleur de l’alerte aérienne reste à Orange pour l’Ebeko, le Karymsky et le Sheveluch. Elle est Jaune pour le Bezymianny.
Source : KVERT.

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Ces informations ne sont pas exhaustives. Vous en trouverez d’autres (en anglais) en lisant le bulletin hebdomadaire de la Smithsonian Institution :
https://volcano.si.edu/reports_weekly.cfm

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Here is some news of volcanic activity around the world :

Volcanic activity is quite low in the past days around the world, with no significant event.

The Hawaiian Volcano Observatory (HVO) has detected increased seismic activity beneath Kamaʻehuakanaloa (formerly known as Loʻihi) seamount over the past few days. The activity is likely the result of magma movement beneath the seamount which currently shows no sign of an eruption. The last eruption at this volcano took place in 1996.

HVO specifies that if an eruption should occur, it might cause partial draining of its summit magma chamber, as well as summit collapse. Abrupt changes to the volcano’s surface could displace massive volumes of ocean water, which might generate small local tsunami waves and affect southeast shores of Hawaii Big Island.

Source: HVO.

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Lava continues to be emitted by a vent in the lower western wall of Kilauea’s Halema`uma`u Crater (Hawaii). it enters the lava lake and then flows onto the crater floor. The lake level is relatively low, with some fluctuations. The Aviation Color Code and the Volcano Alert Level remain at Orange and Watch, respectively.

Source: HVO.

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Several eruptive events were observed at Anak Krakatau (Indonesia) in the past days. They produced dense ash plumes that rose 1-2.5 km above the summit. The Alert Level remains at 3 (on a scale of 1-4), and the public is asked to stay at least 5 km away from the crater.

Source: CVGHM.

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A seismic swarm at São Jorge (Azores) began on March 19th, 2022 along a WNW-ESE fissure system. The seismic data as well as deformation data indicated a magmatic intrusion, though by early April no significant deformation was detected. The frequency of earthquakes decreased in late May-early June, so that the Alert Level was lowered to 3 (on a scale 0-6) on June 8th. Seismicity continues to be elevated, but the eruption feared by both scientsits and residents never occurred.

Source: CIVISA.

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In Kamchatka, the aviation colour code is kept at Orange for Ebeko, Karymsky and Sheveluch. It is Yellow for Bezymianny.

Source: KVERT.

 

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This information is not exhaustive. You can find more by reading the Smithsonian Institution’s weekly report:

https://volcano.si.edu/reports_weekly.cfm